en.wikipedia.org Prof.Dr. Atike NAZİK, Çukurova Üniversitesi

Transkript

1 METAMORFİZMA VE METAMORFİK KAYAÇLAR I en.wikipedia.org Prof.Dr. Atike NAZİK, Çukurova Üniversitesi

2 KAYAÇ DÖNGÜSÜ VE METAMORFİK KAYAÇLAR

3 METAMORFİZMA Metamorfizma; Yunanca değişme anlamına gelen meta ve biçim anlamına gelen morpho sözcüklerinin birleştirilmesinden gelir.

4 METAMORFİZMA Metamorfizma (başkalaşım) olayı; kayaçların bileşimini oluşturan minerallerin yeni bir düzen alması ile başka bir kayaca dönüşmesi olayıdır.

5 METAMORFİZM

6 METAMORFİK KAYAÇLAR Genellikle, yeryüzünün altında gerçekleşen metamorfik süreçlerin diğer kayaçları dönüştürmesi sonucunda oluşurlar. Metamorfizma sırasında kayaçlar, mineral bileşimlerini, dokularını ya da her ikisini birden değiştiren ve böylece yeni kayaçlar oluşturacak yeterlilikte ısı, basınç ve akışkan etkinliği altına girerler. Bu dönüşümler kayacın ergime sıcaklığının altında gerçekleşir; aksi takdirde magmatik bir kayaç olur.

7 METAMORFİK KAYAÇLAR Yer in kıtasal kabuğunun büyük bir bölümü metamorfik ve magmatik kayaçlardan oluşmuştur. Bunlar birlikte, bir kıtanın yüzeyindeki çökel kayaçların altında bulunan kristalin temel kayaçlarını oluştururlar. Bu temel kayaçlar, kıtaların son 600 milyon yıllık dönemde çok duraylı olarak kalmış kalkan olarak bilinen bölgelerinde yaygın biçimde yüzeyler. Metamorfik kayaçlar, büyük dağ kuşaklarının kristalin çekirdeklerinin önemli bir bölümünü de oluştururlar.

8 Kalkanlar/Metamorfik kayaçlar ana dağ kuşaklarının kristalin çekirdeklerini de oluşturur.

9 METAMORFİK KAYAÇLAR Metamorfik kayaçlar; daha önce var olan mağmatik ve sedimanter kayaçların; Ana kayaç bileşimi, Sıcaklık, Basınç, Akışkanların etkinliği Zaman etkisi altında kalarak değişmeleri, başkalaşmaları sonucu olurlar.

10 Ana Kayaç Bileşimi Metamorfizma sırasında ilksel kaya yeni koşullarda denge sağlayabilmek için değişime uğrar. Bu değişimler yeni minerallerin oluşumuna ve/veya ilksel malzemelerin yeniden yönlenmesine yol açan kayacın dokusunda bir değişimle sonlanabilir. Metamorfik kayaç, ana kayaç ile aynı bileşimdedir.

11 Ana Kayaç Bileşimi Ana kayaç tek mineralli ise, metamorfik kayaç ta tek minerallidir. Mineral, yeniden kristalleşmiş olacak (Dokusu değişecek). Mermer (CaCO 3 ) Kireçtaşı (CaCO 3 )

12 ISI ve Basınç

13 ISI Isı, ilksel kayaçlarda olanlardan farklı mineraller oluşturabilen kimyasal tepkimelerin hızını artırdığından önemli bir metamorfizma etkenidir. Isı, derindeki magmalardan ya da yaklaşan levha sınırları boyunca gerçekleşen yitimde olduğu gibi kayaçların yerkabuğunda derine gömülmesinden kaynaklanır. (Derinlikle sıcaklık artmaktadır. Yerin jeotermal gradyanının ortalama yaklaşık 25 C/km)

14 Kayaçlar gömüldüğünde artan biçimde daha büyük litostatik basınç etkisine girerler; üzerlerinde bulunan kayaçların ağırlığından kaynaklanan bu basınç her yönde eşit biçimde uygulanır. BASINÇ

15 (a) Üzerindeki kayaçların ağırlığı dolayısıyla litostatik basınç, yerkabuğunda her yönde eşit olarak uygulanır. Bu yüzden eğimli siyah çizgi ile gösterildiği gibi basınç derinlikle artar. (b) 200 ml hacimli küçük plastik köpük bardaklar, yaklaşık 750 ve 1500 ml lik derinliklere indirildiğinde de benzer bir durum olur. Artan su basıncı bardağa her yönde eşit olarak uygulanır ve sonuçta bardaklar genel 15 biçimlerini korudukları halde hacimleri azalır.

16 BASINÇ

17 Metamorfik Foliasyon BASINÇ

18 Metamorfizma Sırasında Basınç Basınç her yönde aynıdır. Her 3.3 km de ~1 kilobar Büyür. Basınç derinliğe bağlı olarak büyür Hacim derinliğe bağlı olarak küçülür. Yüksek basınçta mineraller: çok sıkışık ve yoğun

19 Tektonik kuvvetler- Plaka hareketleri Ellerinizle bastırın Bastırıp hareket ettirin

20 Metamorfik kayaçlarda yassılaşan çakıllar

21 Akışkanların Etkinliği Metamorfizmanın olduğu hemen her yerde mineral tanelerinin sınırları boyunca ya da kayanın gözeneklerinde değişen miktarlarda su ve karbondioksit (CO2) vardır. Aşağıdaki tepkime yeni minerallerin akışkanların etkinliğiyle nasıl oluşabildiğine iyi bir örnek sunar. Sıcak bazalt kayacının içinde dolaşan deniz suyu, olivini metamorfik serpantin mineraline dönüştürür. 2Mg2SiO4 + 2H2O Mg3Si2O5(OH)4 + MgO OLİVİN SU SERPANTİN ÇÖZELTİ İÇİNDE KALIR

22 Akışkanların Etkinliği Metamorfik süreçlere katılan kimyasal olarak etkin akışkanlar, başlıca üç kaynaktan gelir. Birinci kaynak, çökel kayaçlar oluştuğunda gözenek boşluklarında tutulmuş olan sudur. İkinci kaynak, magma içindeki buharlaşabilen akışkanlardır. Üçüncü kaynak ise jips (CaSO4.2H2O) ve bir kısım killer gibi su içeren minerallerin sularını yitirmeleridir.

23 ZAMAN Isı, basınç ve akışkanların etkinliğinin yanı sıra zaman da metamorfik süreçlerde önemlidir. Kimyasal tepkimeler farklı hızlarda gerçekleşir ve bu yüzden tamamlanmaları için farklı zaman miktarı gerekir. Silikat bileşikleriyle ilgili tepkimeler oldukça yavaş gerçekleşir ve çoğu metamorfik kayaç da silikat minerallerinden oluştuğundan dolayı metamorfizmanın yavaş bir jeolojik süreç olduğu düşünülür.

24 YARARLANILAN KAYNAKLAR iujfk.files.wordpress.com/2011/11/jfm-metamorfik-kayac3a7lar.ppt yasareren.com/yasareren/dersler/sahajeolojisi/metamorfik.ppt Metamorphism%20and%20metamorphic%20rocks.ppt Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları, BÖLÜM 7 Metamorfizma ve Metamorfik Kayaçlar